波束形成技术是阵列天线通信系统中的重要技术之一,通过调节后端处理模块施加的复数权重的幅度和相位,阵列可在需要通信的方向上生成定向波束并抑制特定的干扰从而大大提高通信速率与可靠性。实际工程中不可避免的种种误差会使波束形成器的性能急剧下降,鲁棒波束形成器则在误差的存在下依然拥有良好的性能,因而研究鲁棒波束形成技术有着重大的实际意义。本文对基于来波角度信息及信道信息的鲁棒波束形成技术分别进行了研究,针对不同问题本文提出了三种不同的鲁棒波束形成算法。在基于来波角度的自适应波束形成器中,含有平顶主瓣的波束形成器可有效抵抗先验来波角度信息的误差,但当导向矢量也存在误差时波束形成器的平顶主瓣会有恶化,输出信干噪比下降严重,针对该问题,通过约束受影响后的真实波束强度的上下界,文中建立了鲁棒平顶波束形成器的非凸数学优化模型并提出了RB-SCA算法,该算法通过放缩及一系列迭代步骤解决了该非凸优化问题。仿真显示RB-SCA算法在含有误差下也能形成稳定的平顶波束,因而具有稳定的输出信干噪比。此外该算法还具有复杂度低的优势,当天线数目增加时该算法仍可快速计算出权重。在基于信道信息的波束形成器中,基站端难以避免的信道误差会导致波束形成器性能的下降。本文考虑了多组多播场景下信道中存在的加性误差并对鲁棒QoS及鲁棒MMF问题进行建模,该问题可建模为非凸优化问题。文中提出了RB-QoS-SCA算法通过放缩及一系列迭代步骤解决了鲁棒QoS问题,RB-MMF-SCA算法通过放缩及在每次迭代步骤使用二分求解的方法解决了鲁棒QoS问题。仿真显示相比于传统的鲁棒波束形成算法,本文提出的RB-QoS-SCA算法在维持预设的用户信干噪比门限值的条件下仅需更低的基站端发射功率,RB-MMF-SCA算法在给定的基站发射功率下相比传统算法可以维持更高的用户通信速率。此外,本文提出的算法还具有复杂度低的优势,在实现比传统算法更好的效果的同时只需更低的计算时间。